JP2005077552A - Lens complex optical element and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリズム、ハーフミラー、反射ミラーといった所定の光学機能を有するガラス板に、その光の入射面側または出射面側の少なくともいずれか一方が平面形状の表面部に曲面形状のレンズ部を積層させたレンズ複合光学素子及びその製造方法に関するものである。 The present invention provides a glass plate having a predetermined optical function, such as a prism, a half mirror, and a reflecting mirror, and a curved lens portion on a surface portion where at least one of the light incident surface side and the light emitting surface side is planar. The present invention relates to a laminated lens compound optical element and a manufacturing method thereof.
例えば、光ディスクからなる情報記録媒体から情報を読み取ったり、また情報を書き込んだりするために光ピックアップ装置が用いられる。ここで、現在、情報記録媒体としてCD(Compact Disc)とDVD(Digital Video Disc)とが並存しており、CDからの情報の読み取りと、DVDへの情報の書き込み及び情報の読み取りとを単一の装置により行えるようにした装置が実用化されている。これらCD及びDVDはディスクの厚みが異なると共に、照射される光の波長もCD系では780nmであり、またDVD系では650nmというように異なり、さらに開口数(NA)も異なる。従って、光ピックアップは、CDから情報を読み取る際と、DVDに情報を書き込んだり、読み出したりする際とでは、このレーザ光源の切り換えを行う必要がある。この光源を切り換えるために、例えば偏光プリズムが用いられる。そして、この偏光プリズムにおいて、CD用のレーザ光源である780nmの波長光を透過させ、DVD用のレーザ光源である650nmの波長光を反射させることによって、CD用とDVD用との光路をこの偏光プリズムから情報記録媒体までの間を共用することができ、もって光ピックアップの小型化、コンパクト化を図るようにしている。 For example, an optical pickup device is used to read information from or write information to an information recording medium including an optical disk. Here, CD (Compact Disc) and DVD (Digital Video Disc) coexist as information recording media, and information reading from a CD, information writing to a DVD, and information reading are performed in a single manner. An apparatus that can be used by the above apparatus has been put into practical use. These CDs and DVDs have different disc thicknesses, and the wavelength of the irradiated light is 780 nm in the CD system, 650 nm in the DVD system, and the numerical aperture (NA) is also different. Therefore, it is necessary for the optical pickup to switch the laser light source when reading information from a CD and when writing or reading information on a DVD. In order to switch the light source, for example, a polarizing prism is used. In this polarizing prism, light having a wavelength of 780 nm, which is a laser light source for CD, is transmitted, and light having a wavelength of 650 nm, which is a laser light source for DVD, is reflected. The space from the prism to the information recording medium can be shared, so that the optical pickup can be made smaller and more compact.
この場合、レーザ光が偏光プリズムを透過する際に生じる非点収差,球面収差,コマ収差等の収差を単独で、若しくは複合的に補正するために、球面,非球面のレンズ等の光学素子を介在させる必要がある。また、光ピックアップを含む各種の光学装置において、光路中において、光束を絞ったり、ビームパターンを所望の形状となるように整形したりするためにも、凸球面レンズや凹球面レンズ、さらにシリンドリカル面やトロイダル面その他の非球面からなる曲面形状となったレンズが設けられることもある。 In this case, in order to correct aberrations such as astigmatism, spherical aberration, and coma that occur when laser light passes through the polarizing prism, either alone or in combination, an optical element such as a spherical or aspherical lens is used. It is necessary to intervene. In various optical devices including optical pickups, convex spherical lenses, concave spherical lenses, and cylindrical surfaces are also used in the optical path to focus the light beam and shape the beam pattern to a desired shape. Or a toroidal surface or other aspherical lens may be provided.
偏光プリズム等の光学機能を有する光学素子と、前述したような各種のレンズを組み合わせて用いる場合、機器に組み込まれるレンズに自立性を持たせる必要があり、このためにレンズの厚みが大きくなり、全体としての光学装置が大型化、重量化することになる。透明基板にレンズ面を付与するために、透明樹脂を射出成形手段等によって一体成形品とすることも可能であり、このように一体成形を行うと、光学装置の小型化、コンパクト化を図ることができる。しかしながら、温度や湿度といった耐環境性に劣るという問題点がある。また、ガラスを射出成形することによって、プリズム等にレンズ機能を持たせる方法も考えられるが、非常に高価なものとなってしまう。
従って、本発明においては、所定の光学機能を有する光学ガラス板の平面部をレンズ面とするために生じる種々の課題である光学装置の大型化、重量化という問題点を解消し、耐環境性に優れ、安価に製造できるレンズ複合光学素子を形成できるようにすることにある。 Accordingly, in the present invention, the problems of increasing the size and weight of the optical device, which are various problems that occur when the flat surface of the optical glass plate having a predetermined optical function is used as the lens surface, are eliminated, and the environment resistance is improved. It is desirable to be able to form a lens composite optical element that is excellent in manufacturing and inexpensive.
前述した課題を解決するために、本発明は、所定の光学素子として機能するガラス板の平面部表面に、外表面が曲面形状となったレンズ部を透明な合成樹脂膜を成形手段により積層させることによって、レンズ複合光学素子を形成する構成としたことをその特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention is to laminate a lens portion having a curved outer surface on a flat surface of a glass plate functioning as a predetermined optical element by a molding means. Thus, the lens composite optical element is formed.
ここで、本発明に用いられるガラス板は、何らかの光学機能を有するものであり、かつ光の入射面若しくは反射面の少なくとも一方が平面部を有している。このガラス板の例としては、プリズム、反射ミラー、ハーフミラーがあり、プリズムとしては一側面を偏光面とした偏光プリズム等として形成される。 Here, the glass plate used in the present invention has a certain optical function, and at least one of the light incident surface and the reflective surface has a flat portion. Examples of the glass plate include a prism, a reflecting mirror, and a half mirror. The prism is formed as a polarizing prism having one side as a polarizing surface.
ガラス板の平面部表面に形成されるレンズ部としては、凸レンズ、凹レンズ、若しくは回転方向には対称面となった非球面レンズ、さらにはシリンドリカル面、トロイダル面等の回転方向に非対称な曲面を含む。従って、このレンズ部としては、収差補正、ビームパターンの整形等、目的に応じた曲面形状とする。 The lens portion formed on the surface of the flat surface of the glass plate includes a convex lens, a concave lens, an aspheric lens that is a symmetric surface in the rotation direction, and a curved surface that is asymmetric in the rotation direction such as a cylindrical surface or a toroidal surface. . Therefore, the lens portion has a curved surface shape according to the purpose, such as aberration correction and beam pattern shaping.
レンズ部は、従って、透明の合成樹脂で形成され、転写面を有する成形型を用いてガラス板表面に積層するが、転写面の形状を転写するために、合成樹脂を加熱して、軟化乃至溶融させる。そして、転写が完了した後には合成樹脂を硬化させるが、迅速に硬化させるためには紫外線硬化樹脂を用いるか、または熱硬化樹脂を用いることができる。そして、このレンズ部としては、所望の機能を発揮させることを条件として、その曲率の小さいもの、例えば最大厚みが1mm以下というように、厚みの薄いほぼ膜状に形成するのが望ましい。 Therefore, the lens portion is formed of a transparent synthetic resin and is laminated on the glass plate surface using a mold having a transfer surface. In order to transfer the shape of the transfer surface, the synthetic resin is heated to be softened or softened. Melt. Then, after the transfer is completed, the synthetic resin is cured, but an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used for rapid curing. The lens portion is desirably formed in a substantially thin film shape having a small curvature, for example, a maximum thickness of 1 mm or less, on condition that a desired function is exhibited.
このように、ガラス板への転写面を有する成形型を用いて、レンズ部をこのガラス板の平面部表面に合成樹脂膜として形成することによって、小型でコンパクトなレンズ複合光学素子が安価に製造できる。しかも、目的とする曲面が得られれば良く、レンズとしての自立性が要求されないことから、実質的に膜状とすることができ、その軽量化が図られる。そして、このようにレンズ部を薄膜で形成し、ガラス板の表面に強固に固着することによって、全体としての線膨張率が実質的にガラス板の係数に置き換えられることになり、温度や湿度の変化によるレンズ曲面の曲率変動を抑制できる等、耐環境性に優れたものとなる。 In this way, by using a mold having a transfer surface to a glass plate, the lens part is formed as a synthetic resin film on the surface of the flat part of the glass plate, so that a small and compact lens composite optical element can be manufactured at low cost. it can. In addition, it is only necessary to obtain a desired curved surface, and since self-supporting property as a lens is not required, the film can be substantially formed into a film and the weight can be reduced. And, by forming the lens part as a thin film and firmly fixing it to the surface of the glass plate in this way, the overall linear expansion coefficient is substantially replaced by the coefficient of the glass plate, and the temperature and humidity It is excellent in environmental resistance, such as being able to suppress fluctuations in the curvature of the lens curved surface due to changes.
従って、本発明のレンズ複合光学素子の構成としては、所定の光学素子として機能するガラス板の平面部表面に、外表面が曲面形状となったレンズ部を透明な合成樹脂膜を成形手段により積層させたものから構成され、もって光学的に複合した機能を有する素子を光学装置にコンパクトに組み込むことができる。 Therefore, as a configuration of the lens composite optical element of the present invention, a transparent synthetic resin film is laminated by a molding means on a surface of a flat surface of a glass plate functioning as a predetermined optical element, with a lens portion having a curved outer surface Thus, an element having an optically combined function can be compactly incorporated in an optical apparatus.
また、所定の光学素子として機能するガラス板の平面部表面にレンズ部を成形手段により形成するレンズ複合光学素子の製造方法としては、前記レンズ部の曲面形状の転写面を有する成形型に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂からなる樹脂塊を載置して、この樹脂塊を加熱することにより軟化乃至溶融させ、この成形型に前記ガラス板を当接させて、必要に応じて押圧することによって、前記樹脂に成形型の転写面を転写させることによって、このガラス板に合成樹脂膜を形成し、この合成樹脂膜を硬化させて、成形型を離型させることをその特徴としている。 Further, as a method for manufacturing a lens composite optical element in which a lens part is formed on a flat part surface of a glass plate functioning as a predetermined optical element by molding means, an ultraviolet curing is applied to a molding die having a curved transfer surface of the lens part. By placing a resin lump made of resin or thermosetting resin, the resin lump is softened or melted by heating, the glass plate is brought into contact with the mold, and pressed as necessary. It is characterized in that a synthetic resin film is formed on the glass plate by transferring the transfer surface of the mold to the resin, the synthetic resin film is cured, and the mold is released.
次に、本発明の実施例1を示す。この実施例1では、レンズ複合光学素子を光ピックアップ装置に組み込まれる構成としたものである。そこで、図1にこの光ピックアップ装置の要部の概略構成を示す。図中において、1は第1のレーザ光源、2は第2のレーザ光源である。第1のレーザ光源1からは780nmの波長を有するレーザ光が出射されて、CD3から情報が読み取られるようになっている。また、第2のレーザ光源2からは650nmの波長のレーザ光が出射されて、DVD4に対して情報の書き込み及び読み出しが行われる。そして、これら第1,第2のレーザ光源1,2からのレーザ光は、それぞれコリメータレンズ5,6を透過させて、平行光束とし、対物レンズ7によって、レーザ光はCD3またはDVD4からなる情報記録媒体に向けて収束されるようになっている。
Next, Example 1 of the present invention is shown. In the first embodiment, the lens composite optical element is incorporated into the optical pickup device. FIG. 1 shows a schematic configuration of a main part of the optical pickup device. In the figure, 1 is a first laser light source and 2 is a second laser light source. Laser light having a wavelength of 780 nm is emitted from the first
図中において、8は偏光プリズムであり、この偏光プリズム8によって、第1のレーザ光源1からのレーザ光と、第2のレーザ光源2からのレーザ光とが同じ光路を取るようになる。偏光プリズム8には偏光分離膜8aを形成されており、この偏光分離膜8aは、入射光のうち、P偏光成分は全て透過させ、S偏光成分は全て反射させる機能を有するものである。従って、第1のレーザ光源1からのレーザ光をP偏光の光とすることによって、この第1のレーザ光源1からのレーザ光が偏光プリズム8を透過することになり、また第2のレーザ光源2からのレーザ光をS偏光の光とすることによって偏光プリズム8の偏光分離膜8aに反射する。これによって、第1,第2のレーザ光源1,2からのレーザ光が偏光プリズム8から情報記録媒体に照射されるまでの間は同一の光路を取るようになる。
In the figure,
第1のレーザ光源1からのレーザ光は偏光プリズム8を透過するが、この偏光プリズム8は厚みが不均一であることから、非点収差が発生することになる。また、光学装置の構成によっては、非点収差以外にも、球面収差等他の収差が発生する可能性もある。これらの収差補正を行うために、偏光プリズム8における第1のレーザ光源1からのレーザ光の入射面に収差補正用のレンズ部9を設ける。このレンズ部9は透明樹脂からなる薄膜状の凹レンズで構成され、偏光プリズム8の平面形状となった表面に積層されるようになっている。この偏光プリズム8とレンズ部9とは、単一の光学素子として、レンズ複合光学素子として構成される。
The laser light from the first
そこで、レンズ部9を偏光プリズム8に積層したレンズ複合光学素子を形成する方法を図2に基づいて説明する。このために、レンズ部9の曲面形状を転写する転写面10aを形成した成形型10を用いる。この成形型10は、図2(a)に示したように、転写面10aを上に向けた状態し、この転写面10aに成形されるレンズ部9の素材となる透明な合成樹脂の塊、つまり樹脂塊11を供給する。そして、この樹脂塊11を軟化乃至溶融状態となるまで加熱する。例えば、成形型10にヒータを装着して、この成形型10の全体を加熱することによって、樹脂塊11を加熱することができる。
A method of forming a lens composite optical element in which the
成形型10の転写面10aに載置した樹脂塊11が軟化乃至溶融すると、図2(b)に示したように、偏光プリズム8として構成されるガラス板12において、偏光分離膜8aが形成される面とは反対面となるレンズ積層面12aを成形型10の転写面10aにおける軟化乃至溶融した樹脂に当接させることによってレンズ部9が形成される。ここで、レンズ部9は予め偏光分離膜8aを形成した後であっても良いが、ガラス板12に偏光分離膜8aを形成する前の段階する方が以後の工程等の関係で望ましい。また、レンズ部8の形成時に気泡が混入しないようにするために、成形型10の上端部とガラス板12とは接触させないようにする。樹脂を溶融させても、かなり高い粘度を有し、表面張力で転写面10aからある程度盛り上がるようになり、ガラス板12を成形型10に対して接触させなくても、この樹脂に対してある程度の加圧力を作用させることができ、十分な転写精度が得られる。そして、この加圧力により気泡はレンズ積層面12aの表面及び転写面10aの表面に沿って外周側に押し出されることになり、レンズ部9において、少なくともその有効領域内に気泡が残存することはない。
When the
ここで、樹脂を溶融させるにしても、かなり高い粘度状態を保持しているので、図3に仮想線で示したように、成形型10に供給される樹脂塊11の量を正確に制御することによって、転写面10a上に盛り上がった樹脂はガラス板12側に付着するようになり、成形型10の周胴部に沿って流下するようなことはない。そして、転写面10aの外周部に外方に向けて概略45°程度のテーパ形状の面取り部10bを形成しておくことによって、転写面10a側における余剰の樹脂がその外側にはみ出したとしても、この面取り部10bに付着することになる。その結果、余剰樹脂が成形型10の周胴部にまで流下して、ガラス板12から成形型10の離型性が悪くなることはない。そして、この面取り部10bに回り込んだ樹脂は離型時にはガラス板12側に残存することになるが、この部位は有効領域の外側に位置することから、光学的な機能としては何等の影響も与えない。
Here, even if the resin is melted, a fairly high viscosity state is maintained, so that the amount of the
以上のようにしてガラス板12のレンズ積層面12aに樹脂が積層されると、この樹脂を硬化する。このために、図2(c)に示したように、ガラス板12の上部側から紫外線照射装置13の紫外線を樹脂に照射する。ここで、ガラス板12は、偏光プリズム8としての偏光分離膜8aが形成される前の段階であるから、紫外線照射装置13からの紫外線はガラス板12を透過して、確実かつ効率的に樹脂に照射される。そして、紫外線の照射によって樹脂が硬化すると、図2(d)に示したように、成形型10をガラス板12から離間させることによって、そのレンズ積層面12aにレンズ部9が積層される。従って、成形型10による樹脂の離型性を良好にするために、成形型10の転写面10aには予め離型膜を形成しておく。
When the resin is laminated on the
ガラス板12のレンズ積層面12aにレンズ部9が形成された後に、その反対側の面に真空蒸着やフィルムの貼着等の手段によって偏光分離膜8aを積層する。これによって、偏光プリズム8と収差補正用のレンズ部9との積層体からなるレンズ複合光学素子が形成される。
After the
ここで、偏光プリズム8に形成されるレンズ部9としては、非点収差等の収差を補正するためのものであるから、凹球面レンズとするか、若しくは凹面レンズにおいて、回転対称とした非球面レンズで構成されるが、その曲率は極めて小さいもの、つまり平面形状に近いものとして形成することができる。そして、レンズとしての自立性を必要としないので、例えば、最も厚みの大きい部位であっても、厚みが0.7mm程度とし、最小厚みが0.1mm以下となった薄膜状に形成することができる。従って、小型でコンパクトかつ軽量のレンズ複合光学素子を安価で、しかも高精度に形成できる。しかも、このように薄膜で偏光プリズム8に強固に固着したレンズ部9は、その線膨張率が偏光プリズム8を構成するガラスの線膨張係数に実質的に置き換えられることになる。その結果、屈折率の温度依存性が殆どなくなるので、耐環境性に優れたものとなる。
Here, since the
実施例2においては、図4に示したように、レーザ光源20から照射されるレーザ光をビームスプリッタ21のハーフミラー面21aで反射させるようにした光学構成において、このビームスプリッタ21における入射面21bに入射されるレーザ光の光束の発散度合いを制御するための凸球面形状となったレンズ部22をビームスプリッタ21と一体に形成する構成としている。このレンズ部22はビームスプリッタ21の入射面21bに直接積層されている。これによって、本来であれば、図4に点線で示したように拡開する光束を、レンズ部22の作用によって、同図に実線で示したように、小径のビームパターンとなるように制御される。
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, in the optical configuration in which the laser light emitted from the
以上のように、ビームスプリッタ21にレンズ部22を一体的に成形することによって、凸レンズの外周部は厚みを持たせないように、つまり光束の入射面21bにおけるスポット径より僅かに大きい外径のレンズ部22を形成することによって、薄膜状のレンズをビームスプリッタ21と一体的に設けたレンズ複合光学素子が形成される。ここで、ビームスプリッタ21は、三角柱のガラス板を2枚接合させ、この接合面にハーフミラー面が形成されるが、この2枚のガラス板の一方にハーフミラー面21aを形成し、他方のガラス板にレンズ部22を形成して、接着等の手段によって相互に接合固着されることになる。従って、ハーフミラー面が形成されないガラス板23において、ビームスプリッタ21としたときにおける入射面21bとなる平坦面23aに、図5に示した手順でレンズ部22が積層される。
As described above, the
即ち、図5(a)に示したように、凸レンズの転写面24aを有する成形型24にレンズ部22を構成する樹脂塊25を載置して、この樹脂塊25を加熱することにより、転写面24a上で樹脂を軟化乃至溶融させる。この状態で、図5(b)に示したように、転写面24a内の樹脂にガラス板23を当接させる。このときに、気泡を排除するために、ガラス板23の平坦面23aは成形型24とは非接触状態にして型の転写を行わせる。さらに、ガラス板23表面に積層された樹脂にレンズ部22となる凸面形状が正確に転写されると、図5(c)に示したように、紫外線照射装置26により樹脂に紫外線を照射させることによって、この樹脂を硬化させる。樹脂が完全に硬化すると、図5(d)に示したように、成形型24を樹脂から離間させることによって、ガラス板23にレンズ部22が積層される。その後に、この三角柱形状のガラス板23を、ハーフミラー面が形成されたもう一つの三角形状のガラス板と接着することによって、レンズ部22を一体に設けたビームスプリッタ21となる。
That is, as shown in FIG. 5A, the
なお、成形型の転写面は、例えばシリンドリカル面とする等、ガラス板に形成されるレンズ部は必ずしも球面乃至近似球面形状ではない曲面形状とすることができる。これによって、ガラス板にはシリンドリカルレンズ等が形成されることになり、断面が円形となった入射ビームを楕円形状のパターンとなるように整形することができる。また、レンズ部を形成する樹脂は紫外線により硬化するものではなく、熱で硬化するものを使用する場合には、成形型を樹脂の硬化温度以上にまで加熱すれば良い。さらに、膜付けによるレンズの形成は、ガラス板の1面だけでなく、複数の面(例えば図4の光の出射側面)にも形成することができ、また同一面において、異なる部位にも形成することができる。 The lens surface formed on the glass plate may have a curved surface shape that is not necessarily a spherical shape or an approximate spherical shape, for example, the transfer surface of the mold is a cylindrical surface. As a result, a cylindrical lens or the like is formed on the glass plate, and the incident beam having a circular cross section can be shaped into an elliptical pattern. In addition, the resin forming the lens portion is not cured by ultraviolet rays, and when a resin that cures by heat is used, the mold may be heated to a temperature higher than the curing temperature of the resin. Furthermore, the lens can be formed by filming not only on one surface of the glass plate but also on a plurality of surfaces (for example, the light emission side surface of FIG. 4), and also on different portions on the same surface. can do.
8 偏光プリズム
8a 偏光分離膜
9,22 レンズ部
10,24 成形型
10a,24a 転写面
11,25 樹脂塊
12,23 ガラス板
13,26 紫外線照射装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記レンズ部の曲面形状の転写面を有する成形型に紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂からなる樹脂塊を載置して、この樹脂塊を加熱することにより軟化乃至溶融させ、
この成形型の転写面における樹脂に前記ガラス板を当接させて、前記樹脂に成形型の転写面形状を転写させることによって、このガラス板に合成樹脂膜を形成し、
この合成樹脂膜を硬化させて、成形型を離型させる
ことを特徴とするレンズ複合光学素子の製造方法。 A method of forming a lens portion on a flat surface of a glass plate functioning as a predetermined optical element by a molding means,
A resin lump made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin is placed on a molding die having a curved transfer surface of the lens part, and the resin lump is softened or melted by heating,
By bringing the glass plate into contact with the resin on the transfer surface of the mold and transferring the shape of the transfer surface of the mold to the resin, a synthetic resin film is formed on the glass plate,
A method for producing a lens composite optical element, comprising curing the synthetic resin film and releasing a mold.
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JPH09159811A (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-20 | Pioneer Electron Corp | Optical element and its production |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008003466A (en) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Mitsutoyo Corp | Lens optical system and photoelectric encoder |
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